RU2344330C1 - Method and device for manufacture of flexible pipeline - Google Patents
Method and device for manufacture of flexible pipeline Download PDFInfo
- Publication number
- RU2344330C1 RU2344330C1 RU2007125621/06A RU2007125621A RU2344330C1 RU 2344330 C1 RU2344330 C1 RU 2344330C1 RU 2007125621/06 A RU2007125621/06 A RU 2007125621/06A RU 2007125621 A RU2007125621 A RU 2007125621A RU 2344330 C1 RU2344330 C1 RU 2344330C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mandrel
- tape
- shafts
- pipeline
- flexible
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое изобретение относится к машиностроению, а именно к технологии изготовления гибких трубопроводов, навитых из ленточных материалов. Такие трубопроводы используются в системах вентиляции, кондиционирования воздуха, транспортировки различных сред для защиты от абразивной пыли и т.д.The claimed invention relates to mechanical engineering, namely to the manufacturing technology of flexible pipelines wound from tape materials. Such pipelines are used in ventilation, air conditioning, transportation of various media to protect against abrasive dust, etc.
Известно несколько способов изготовления гибкого трубопровода, основанных на навивке исходного материала в виде ленты и армирующего элемента по спирали на специальное приспособление - оправку, вращающуюся на валу устройства.There are several methods for manufacturing a flexible pipeline based on winding the starting material in the form of a tape and a reinforcing element in a spiral onto a special device - a mandrel rotating on the device shaft.
Так, известен способ изготовления гибкого армированного рукава (патент РФ 2007654, опубликован 15.02.94 г.) путем подачи ленточного материала совместно с армирующим материалом на вращающуюся консольно установленную оправку. Налагаемые друг на друга края ленты и армирующий материал (чаще всего это стальная проволока) соединяют посредством высокочастотной сварки. Образованный при сварке спиральный выступ - гребень - позволяет снимать формируемый гибкий рукав с оправки специальными роликами, толкающими гребень. Устройство, реализующее данный способ, также описано в указанном патенте (патент РФ 2007654, опубликован 15.02.94 г.). Оно содержит опору, средства подачи ленты и армирующего материала, консольно установленную приводную сплошную цилиндрическую оправку с коническим заужением, направляющий аппарат, позволяющий подавать ленту под нужным углом на оправку, лоток с пазом и направляющий ролик для армирующего материала. Средство для соединения краев ленты содержит прижимной ролик, сварочную головку с концентратором и направляющий аппарат.Thus, a known method of manufacturing a flexible reinforced sleeve (RF patent 2007654, published 02.15.94) by feeding tape material together with reinforcing material to a rotating cantilever mounted mandrel. The edges of the tape superimposed on each other and the reinforcing material (most often it is a steel wire) are connected by high-frequency welding. The spiral protrusion formed during welding — the comb — allows the molded flexible sleeve to be removed from the mandrel with special rollers pushing the comb. A device that implements this method is also described in the specified patent (RF patent 2007654, published 02.15.94). It contains a support, means for feeding the tape and reinforcing material, a cantilever mounted continuous solid cylindrical mandrel with a tapered narrowing, a guiding apparatus that allows you to feed the tape at the right angle to the mandrel, a tray with a groove and a guide roller for the reinforcing material. The tool for connecting the edges of the tape contains a pressure roller, a welding head with a concentrator and a guide apparatus.
Указанный способ изготовления гибкого трубопровода на упомянутом устройстве имеет существенные недостатки. Прежде всего, он не технологичен, так как устройство для его реализации требует больших трудозатрат по его наладке. Кроме этого, в способе используют принудительный съем готового изделия, что приводит к повышенному браку из-за нарушения целостности оболочки изделия.The specified method of manufacturing a flexible pipe on said device has significant drawbacks. First of all, it is not technologically advanced, since the device for its implementation requires a lot of labor for its adjustment. In addition, the method uses forced removal of the finished product, which leads to increased marriage due to violation of the integrity of the shell of the product.
В качестве прототипа способа изготовления гибкого трубопровода выбран способ, описанный в патенте на изобретение РФ №2294463, опубл. 27.02.2007 г., согласно которому осуществляют спиральную навивку ленты на консольно установленную оправку с перекрытием кромок соседних витков ленты. По меньшей мере, по одному краю ленты с одной стороны, обращенной к оправке, наносят слой материала, способного к созданию неразъемного соединения. Соседние витки ленты скрепляют путем воздействия на упомянутый материал с образованием рукава трубопровода и снимают его с оправки. В процессе навивки ленты ее подают на вращающийся вал оправки перпендикулярно его оси вращения и воздействуют силой, вектор которой имеет осевую по отношению к оси оправки составляющую.As a prototype of a method of manufacturing a flexible pipeline, the method described in the patent for the invention of the Russian Federation No. 2294463, publ. 02/27/2007, according to which a spiral winding of the tape is carried out on a cantilever-mounted mandrel with overlapping edges of adjacent turns of the tape. At least one edge of the tape on one side facing the mandrel, a layer of material capable of creating a permanent connection. The adjacent turns of the tape are fastened by acting on said material to form a pipe sleeve and remove it from the mandrel. In the process of winding the tape, it is fed to the rotating shaft of the mandrel perpendicular to its axis of rotation and is affected by a force whose vector has an axial component with respect to the axis of the mandrel.
Однако указанный способ имеет ряд недостатков, заключающихся в следующем. Одним из параметров качества трубопровода является сохранение им формы своего поперечного сечения в процессе работы. Следовательно, он должен быть армирован жесткой спиралью, придающей ему форму. В процессе навивки трубопровода и съема его с оправки внутренняя оболочка многократно оказывается сдавленной между валом оправки и армирующим элементом (проволокой), что приводит к ее утонению и, зачастую, к нарушению ее целостности. Особенно сильно этот дефект проявляется при использовании в качестве средства соединения кромок соседних витков ленты нагрева (горячего воздуха) размягчающего материал ленты. Кроме этого, подача ленты на оправку осуществляется свободной размоткой с катушки, что приводит к недостаточно плотному прилеганию оболочки трубопровода к валам оправки и вызывает его неравномерное смещение (съем) в осевом направлении. А наличие только одного ведущего вала оправки, даже в случае плотного прилегания к нему оболочки трубопровода, вызывает его частичное либо полное проскальзывание. Это приводит к нестабильности движения трубопровода и опять же к его повреждению проскальзывающим валом оправки, а в случае использования нагрева в качестве средства соединения кромок соседних витков ленты к прожогу. Этот эффект сказывается тем сильнее, чем длиннее становится часть трубопровода, снятая с оправки, оказывающая сопротивление съему. В известном способе для поддержки сформированной части трубопровода, снятой с оправки, традиционно используют такие средства, как переставляемые поддерживающие стойки, неподвижные прямые направляющие, прямолинейный желоб с формой поперечного сечения в виде полукруга. Эти средства поддержки оказывают сопротивление вращению трубопровода и его движению в осевом направлении (съему), при этом он сжимается вдоль оси и затрудняет определение его действительной длины. Кроме этого, в случае изготовления трубопровода с использованием ленты из упругоэластичного термопластичного материала, указанный способ не позволяет изготавливать трубопровод с величиной гофры, достаточной для обеспечения его гибкости. Для этого необходимо применение дополнительной технологической операции, такой как усадка (нагрев оболочки трубопровода с ее последующим охлаждением).However, this method has several disadvantages, which are as follows. One of the parameters of the quality of the pipeline is to preserve its cross-sectional shape during operation. Therefore, it must be reinforced with a rigid spiral that gives it a shape. In the process of winding the pipeline and removing it from the mandrel, the inner shell is repeatedly squeezed between the mandrel shaft and the reinforcing element (wire), which leads to its thinning and, often, to the violation of its integrity. This defect is especially pronounced when the softening material of the tape is used as a means of connecting the edges of adjacent turns of a heating tape (hot air). In addition, the tape is fed to the mandrel by free unwinding from the coil, which leads to an insufficiently tight fit of the pipe shell to the mandrel shafts and causes its uneven displacement (removal) in the axial direction. And the presence of only one drive shaft of the mandrel, even in the case of a snug fit of the pipe shell to it, causes its partial or complete slippage. This leads to instability in the movement of the pipeline and, again, to its damage by the slipping shaft of the mandrel, and in the case of using heat as a means of connecting the edges of adjacent turns of the tape to the burn through. This effect affects the stronger, the longer the part of the pipeline, removed from the mandrel, which is resistant to removal, becomes. In the known method for supporting the formed part of the pipeline, removed from the mandrel, traditionally use means such as rearranged support racks, fixed straight guides, a straight groove with a cross-sectional shape in the form of a semicircle. These support means resist the rotation of the pipeline and its movement in the axial direction (lift), while it is compressed along the axis and makes it difficult to determine its actual length. In addition, in the case of the manufacture of a pipeline using a tape of an elastic thermoplastic material, this method does not allow to produce a pipeline with a corrugation value sufficient to ensure its flexibility. This requires the use of additional technological operations, such as shrinkage (heating the shell of the pipeline with its subsequent cooling).
Прототипом второго объекта изобретения послужило устройство для изготовления гибкого трубопровода, описанное в том же патенте (патент на изобретение РФ №2294463, опубл. 27.02.2007 г.). Устройство имеет в своем составе опору, привод вращения, средство для подачи ленты, а также средство, обеспечивающее получение неразъемного соединения зоны перекрытия соседних витков ленты, оправку для навивки ленты, представляющую собой сборную конструкцию с двумя основаниями, одно из которых закреплено на опоре, а второе является свободным. Основания соединены осевой стяжкой, а между ними установлены валы, по меньшей мере, один из которых является ведущим и соединен с приводом вращения. На обоих основаниях концы валов равномерно распределены по окружностям равного диаметра, при этом концы валов на свободном основании смещены по окружности на радиальный угол по отношению к концам валов на основании, закрепленном на опоре. Устройство для подачи ленты выполнено с обеспечением возможности ее подачи на один из валов тангенциально ему.The prototype of the second object of the invention was the device for manufacturing a flexible pipeline described in the same patent (patent for the invention of the Russian Federation No. 2294463, publ. 02.27.2007). The device includes a support, a rotation drive, a means for feeding the tape, and also a means for providing an integral connection of the overlapping zone of adjacent turns of the tape, a mandrel for winding the tape, which is a prefabricated structure with two bases, one of which is mounted on the support, and the second is free. The bases are connected by an axial screed, and shafts are installed between them, at least one of which is the leading one and connected to the rotation drive. On both bases, the ends of the shafts are evenly distributed around circles of equal diameter, while the ends of the shafts on the free base are circumferentially displaced by a radial angle with respect to the ends of the shafts on the base mounted on a support. The device for feeding the tape is made so that it can be fed tangentially to one of the shafts.
Конструкция известного устройства дает возможность передавать вращение только на один вал, а используемый привод вращения не позволяет поворачивать заднее основание (находящееся ближе к опоре) относительно оси оправки. Это приводит к тому, что в результате настройки (поворота переднего основания на угол α) прижимной ролик плотно не прилегает к валу оправки, так как их оси оказываются в непараллельных плоскостях, что, в свою очередь, приводит к нестабильности скрепления кромок ленты. Как видно из описания устройства-прототипа, сборку и настройку оправки проводят каждый раз заново при переходе к изготовлению трубопровода другого типоразмера. Эти операции, а особенно настройка оправки, занимают значительное количество технологического времени. Кроме этого, настройка оправки на изготовление трубопровода одного и того же типоразмера от раза к разу оказывается неодинаковой, в результате отличаются и параметры трубопровода, такие как шаг навивки, жесткость поперечного сечения, сжимаемость вдоль оси, гибкость, вес. Кроме этого, рассматриваемое устройство не позволяет осуществлять натяжение ленты и отводить уже готовую часть формируемого трубопровода от оправки, что необходимо уже при длине трубопровода более 2 метров, а длина готовых изделий составляет 6 м, 10 м, 15 м и более.The design of the known device makes it possible to transmit rotation only to one shaft, and the rotation drive used does not allow the rear base (located closer to the support) to rotate relative to the axis of the mandrel. This leads to the fact that, as a result of the adjustment (rotation of the front base by an angle α), the pressure roller does not fit snugly against the mandrel shaft, since their axes are in non-parallel planes, which, in turn, leads to instability of fastening of the edges of the tape. As can be seen from the description of the prototype device, the assembly and adjustment of the mandrel is carried out each time anew when switching to the manufacture of a pipeline of a different standard size. These operations, and especially the setting of the mandrel, take a significant amount of technological time. In addition, the setting of the mandrel for the manufacture of a pipeline of the same standard size varies from time to time, as a result, the parameters of the pipeline, such as the winding pitch, cross-section stiffness, compressibility along the axis, flexibility, weight, differ. In addition, the device in question does not allow the belt to be tensioned and the already ready part of the formed pipe to be removed from the mandrel, which is necessary even if the pipeline is more than 2 meters long, and the finished product is 6 m, 10 m, 15 m or more.
Задача, решаемая заявляемым изобретением, - снижение риска повреждения готового изделия при его съеме с оправки за счет создания благоприятных условий его движения, сокращение технологического времени перехода к изготовлению трубопровода другого типоразмера, повышение стабильности процесса изготовления, а также расширение технологических возможностей.The problem solved by the claimed invention is to reduce the risk of damage to the finished product when it is removed from the mandrel by creating favorable conditions for its movement, reducing the technological time for switching to the manufacture of a pipeline of another standard size, increasing the stability of the manufacturing process, as well as expanding technological capabilities.
В заявляемом способе изготовления гибкого трубопровода проводят спиральную навивку армирующего элемента и ленты на консольно установленную сборную оправку с перекрытием кромок соседних витков ленты. На поверхность ленты, по меньшей мере, в зоне перекрытия кромок нанесен слой материала, способного к созданию неразъемного соединения. Армирующий элемент располагают в перекрытии соседних витков ленты. Формируют рукав трубопровода, соединяя соседние витки ленты и армирующий элемент вместе, и снимают его с оправки. От способа-прототипа отличие заключается в том, что обеспечивают плотное прилегание оболочки трубопровода к валам оправки. Для этого подаваемую для навивки ленту натягивают, пропуская через фрикционный механизм. А равномерное надежное движение трубопровода обеспечивают, используя оправку с валами, имеющими модифицированную поверхность, по меньшей мере, половина которых связана с приводом вращения. Сформированный фрагмент трубопровода, снятый с оправки, подают на отводящий механизм, где его дополнительно вращают и отводят, воздействуя силой, вектор которой направлен вдоль его оси. При этом трубопровод движется в расправленном виде (не сжатый в осевом направлении).In the inventive method for manufacturing a flexible pipeline, a spiral winding of the reinforcing element and the tape is carried out on a cantilever mounted prefabricated mandrel with overlapping edges of adjacent turns of the tape. On the surface of the tape, at least in the area of overlapping edges, a layer of material capable of creating an integral connection is applied. The reinforcing element is located in the overlap of adjacent turns of the tape. A sleeve of the pipeline is formed by connecting adjacent turns of the tape and the reinforcing element together, and remove it from the mandrel. The difference from the prototype method is that they provide a snug fit of the pipe shell to the mandrel shafts. To do this, the tape supplied for winding is pulled, passing through the friction mechanism. A uniform reliable movement of the pipeline is ensured using a mandrel with shafts having a modified surface, at least half of which is connected with a rotation drive. The formed fragment of the pipeline, removed from the mandrel, is fed to the outlet mechanism, where it is additionally rotated and retracted by the action of a force whose vector is directed along its axis. In this case, the pipeline moves in a straightened form (not compressed in the axial direction).
Натяжение ленты осуществляют путем ее сцепления с поверхностью подтормаживаемых, параллельно вращающихся роликов фрикционного механизма.The belt is tensioned by its adhesion to the surface of the braked, parallel rotating rollers of the friction mechanism.
Модифицированная поверхность валов оправки, обладающая повышенным сцеплением с материалом ленты, в сочетании с натяжением ленты позволяет обеспечить стабильное движение сформированного фрагмента трубопровода по оправке и, следовательно, стабильность процесса его изготовления. А использование в качестве модификации поверхности валов оправки упругоэластичного материала позволяет, сохраняя повышенное сцепление с материалом ленты, не повреждать оболочку трубопровода. Особенно это актуально при изготовлении трубопровода из тонкой ленты (менее 0,5 мм) или с повышенной жесткостью. Кроме этого, в случае изготовления трубопровода с использованием ленты из упругоэластичного термопластичного материала натяжением ленты добиваются образования гофры трубопровода, величина которой является достаточной для обеспечения его гибкости. При этом не требуется применение дополнительной технологической операции, такой как усадка (нагрев оболочки трубопровода с ее последующим охлаждением). Величина силы натяжения ленты зависит от материала, из которого она изготовлена, ее ширины и толщины. Поэтому для разных лент величина силы натяжения разная. Но в среднем сила натяжения ленты, приходящаяся на единицу площади ее поперечного сечения, составляет от 1 до 3 Н/мм2.The modified surface of the mandrel shafts, which has increased adhesion to the material of the tape, in combination with the tension of the tape, allows for the stable movement of the formed fragment of the pipeline along the mandrel and, therefore, the stability of the manufacturing process. And the use of an elastic material mandrel as a surface modification of the shaft of the shafts allows, while maintaining increased adhesion to the tape material, not to damage the pipe shell. This is especially true when manufacturing a pipeline from thin tape (less than 0.5 mm) or with increased stiffness. In addition, in the case of the manufacture of a pipeline using a tape from an elastic thermoplastic material by tensioning the tape, the formation of a corrugation of the pipeline is achieved, the value of which is sufficient to ensure its flexibility. It does not require the use of additional technological operations, such as shrinkage (heating the shell of the pipeline with its subsequent cooling). The magnitude of the tension of the tape depends on the material from which it is made, its width and thickness. Therefore, for different tapes, the magnitude of the tension force is different. But on average, the tension force of the tape per unit area of its cross section is from 1 to 3 N / mm 2 .
Количество валов, входящее в состав оправки зависит от ее типоразмера (диаметра) и находится в интервале 6-12 штук. Нижняя граница интервала определяется конструктивно-прочностными характеристиками оправки для изготовления трубопровода минимального диаметра (40 мм) и достаточностью для его формообразования. А верхняя граница интервала отражает количество валов оправки, достаточное для задания формы трубопровода большого диаметра (800 мм, 1000 мм). Экспериментально проверено, что для стабильного движения трубопровода по оправке без проскальзывания валов оправки относительно оболочки трубопровода, необходимо, чтобы, как минимум, каждый второй вал оправки был ведущим.The number of shafts included in the mandrel depends on its size (diameter) and is in the range of 6-12 pieces. The lower boundary of the interval is determined by the structural and strength characteristics of the mandrel for the manufacture of a pipeline of minimum diameter (40 mm) and sufficient for its shaping. And the upper boundary of the interval reflects the number of mandrel shafts sufficient to set the shape of a large diameter pipeline (800 mm, 1000 mm). It was experimentally verified that for stable movement of the pipeline along the mandrel without slipping the mandrel shafts relative to the shell of the pipeline, it is necessary that at least every second mandrel shaft is leading.
Заявляемое устройство для изготовления гибкого трубопровода состоит из опоры, средства подачи ленты и армирующего элемента, привода вращения, средства соединения соседних витков ленты. Также в устройство входит сборная оправка в виде двух оснований, соединенных осевой стяжкой, и установленных между ними валов, концы которых равномерно распределены по окружностям равного диаметра. От прототипа устройство отличается тем, что оправка выполнена в виде самостоятельного настроенного узла, устанавливаемого на опоре в необходимом положении. Все валы оправки выполнены с модифицированной поверхностью и как минимум половина из них являются ведущими. Вращение на валы оправки передается гибкими элементами распределительного узла, связанного с приводом вращения. Также устройство снабжено фрикционным механизмом для натяжения ленты и отводящим механизмом, соединенным с приводом вращения. При этом опора и отводящий механизм установлены на одной раме.The inventive device for the manufacture of a flexible conduit consists of a support, means for supplying a tape and a reinforcing element, a rotation drive, means for connecting adjacent turns of tape. The device also includes a prefabricated mandrel in the form of two bases connected by an axial screed and shafts installed between them, the ends of which are evenly distributed around circles of equal diameter. The device differs from the prototype in that the mandrel is made in the form of an independent tuned assembly mounted on a support in the required position. All mandrel shafts are made with a modified surface and at least half of them are leading. The rotation on the mandrel shafts is transmitted by the flexible elements of the distribution unit associated with the rotation drive. Also, the device is equipped with a friction mechanism for tensioning the tape and a discharge mechanism connected to the rotation drive. In this case, the support and the diverting mechanism are mounted on the same frame.
Распределительный узел может быть выполнен в виде самостоятельного узла либо совмещенного с оправкой. Его конструкция представляет собой опорную пластину, на которой равномерно по окружности закреплены корпуса вращения с гибкими элементами. Корпуса вращения связаны с приводом цепной передачей (может быть использована зубчатая ременная или зубчатая передача). В качестве гибкого элемента применяют гибкий вал или карданные валы. Распределительный узел, совмещенный с оправкой, позволяет передавать вращение на валы оправки только одного типоразмера (диаметра). Самостоятельный распределительный узел имеет такой параметр, как диапазон присоединения - это разница между минимальным и максимальным диаметрами присоединяемых оправок. Он зависит от конструкции и размера гибкого элемента. Так, при использовании пары карданных валов с промежуточным удлинителем при общей длине гибкого элемента 200 мм диапазон присоединения составляет минимум 400 мм. Этот диапазон охватывает основные типоразмеры (диаметры) изготавливаемых трубопроводов от 50 мм до 400 мм. Оправки для изготовления трубопроводов больших диаметров присоединяются с помощью распределительного узла, охватывающего диаметры от 500 мм до 900 мм. Но так как диаметр этих трубопроводов изменяется с большим шагом (400 мм, 500 мм, 600 мм, 800 мм), для них целесообразно использовать совмещенный распределительный узел. Самостоятельный распределительный узел может быть выполнен более узкого и более широкого диапазона присоединения и имеет возможность поворота вокруг своей оси для корректировки его положения относительно оправки. А совмещенный распределительный узел поворачивается вместе с оправкой.The distribution unit can be made in the form of an independent unit or combined with a mandrel. Its design is a support plate on which rotation housings with flexible elements are uniformly fixed around the circumference. The rotation housings are connected to the drive by a chain drive (a toothed belt or a gear can be used). As a flexible element, a flexible shaft or cardan shafts are used. The distribution unit, combined with the mandrel, allows the rotation to be transmitted to the mandrel shafts of only one size (diameter). The independent distribution unit has such a parameter as the connection range - this is the difference between the minimum and maximum diameters of the connected mandrels. It depends on the design and size of the flexible element. So, when using a pair of cardan shafts with an intermediate extension with a total length of a flexible element of 200 mm, the connection range is at least 400 mm. This range covers the basic sizes (diameters) of manufactured pipelines from 50 mm to 400 mm. Mandrels for the manufacture of large-diameter pipelines are connected using a distribution unit covering diameters from 500 mm to 900 mm. But since the diameter of these pipelines varies with a large pitch (400 mm, 500 mm, 600 mm, 800 mm), it is advisable for them to use a combined distribution unit. Independent distribution unit can be made narrower and wider range of accession and has the ability to rotate around its axis to adjust its position relative to the mandrel. And the combined distribution unit rotates with the mandrel.
Фрикционный механизм выполнен в виде корпуса с параллельными осями, на которых установлены ролики, прижимаемые торцевыми поверхностями к невращающимся шайбам, а усилие прижима, обеспечивающее натяжение ленты, регулируется с помощью гаек через пружины, которые установлены на тех же осях. Такая конструкция позволяет обеспечить постоянное натяжение ленты при ее плавном (без рывков и закусывания) движении, при этом усилие натяжения регулируется в широком диапазоне.The friction mechanism is made in the form of a housing with parallel axes, on which rollers are mounted, which are pressed by the end surfaces to non-rotating washers, and the clamping force, which ensures the tension of the tape, is regulated by nuts through springs that are mounted on the same axes. This design allows you to ensure constant tension of the tape during its smooth (without jerking and biting) movement, while the tension is regulated in a wide range.
В качестве модификации поверхности валов оправки может быть использован упругоэластичный материал с желательной твердостью 50-80 единиц по шкале Шора, например полиуретан, резиновый состав, силиконовая композиция и др., или прямое продольное рифление по металлу с желательным шагом 0,5-1 мм, например, выполненное по ГОСТ 21474-75.As a modification of the surface of the mandrel shafts, an elastic material with a desired hardness of 50-80 units on the Shore scale, for example, polyurethane, rubber composition, silicone composition, etc., or direct longitudinal corrugation of metal with a desired pitch of 0.5-1 mm, can be used, for example, made in accordance with GOST 21474-75.
В качестве отводящего механизма используют конструкцию, состоящую из соосных валов, установленных друг за другом на одной линии, параллельной оси оправки, и роликов, геометрические центры которых расположены на одной линии, параллельной осям валов. При этом оси роликов расположены в одной плоскости с осями валов и ориентированны под углом к ним, а валы связанны с приводом. Угол между осями вращения валов и роликов устанавливают достаточный для отвода и расправления уже готового фрагмента формируемого трубопровода. Отводящий механизм выполнен с возможностью настройки его на изготовление трубопроводов разного типоразмера (диаметра). Описанная конструкция отводящего механизма позволяет в процессе вращения на нем трубопровода создавать силу, вектор которой направлен вдоль его оси.A structure consisting of coaxial shafts mounted one after another on the same line parallel to the axis of the mandrel and rollers whose geometric centers are located on the same line parallel to the axes of the shafts is used as a withdrawal mechanism. In this case, the axes of the rollers are located in the same plane with the axes of the shafts and are oriented at an angle to them, and the shafts are connected with the drive. The angle between the axes of rotation of the shafts and rollers is set sufficient to divert and straighten the finished fragment of the formed pipeline. The outlet mechanism is configured to configure it to produce pipelines of different sizes (diameters). The described design of the outlet mechanism allows the creation of a force, the vector of which is directed along its axis, during the rotation of the pipeline on it.
Выбор средства, обеспечивающего скрепление соседних витков ленты, зависит от материала ее покрытия. Так, для полимерного термопластичного материала могут быть использованы, например, сопло для подачи горячего воздуха с установленным за ним прижимным роликом или воздействие высокочастотной головки. В случае применения материала, готового к образованию соединения (клея), достаточно прижимного ролика.The choice of means for bonding adjacent turns of tape depends on the material of its coating. So, for a polymer thermoplastic material, for example, a nozzle for supplying hot air with a pressure roller mounted behind it or the action of a high-frequency head can be used. In the case of using a material ready for the formation of a joint (glue), a pressure roller is sufficient.
Более подробно сущность изобретения раскрыта в приведенных ниже примерах реализации и иллюстрирована фигурами чертежей, на которых представлены: фиг.1 - принципиальная схема устройства для изготовления гибкого трубопровода; фиг.2 - устройство для навивки; фиг.3 - конструкция оправки и самостоятельного распределительного узла; фиг.4 - распределительный узел, совмещенный с оправкой; фиг.5 - отводящий механизм, вид сверху; фиг.6 - конструкция гибкого элемента; фиг.7 - изометрия установки валов на основаниях; фиг.8 - положение вала настроенной оправки относительно ее оси; фиг.9 - положение вала оправки при ее установке, вид с торца; фиг.10 - вид гибкого трубопровода с образованным гофром; фиг.11 - вид гибкого трубопровода без образования гофра.In more detail, the invention is disclosed in the following implementation examples and is illustrated by the figures of the drawings, which show: FIG. 1 is a schematic diagram of a device for manufacturing a flexible pipeline; figure 2 - device for winding; figure 3 - the design of the mandrel and the independent distribution unit; figure 4 - distribution unit, combined with the mandrel; 5 is a discharge mechanism, a top view; 6 is a design of a flexible element; 7 is an isometry of the installation of shafts on the bases; Fig - position of the shaft of the configured mandrel relative to its axis; Fig.9 - the position of the shaft of the mandrel during its installation, end view; figure 10 is a view of a flexible pipe with formed corrugation; 11 is a view of a flexible pipeline without corrugation.
Для удобства изложения заявляемого способа изготовления гибкого трубопровода первым приведено описание устройства для его реализации.For the convenience of presenting the inventive method for manufacturing a flexible pipeline, the first is a description of a device for its implementation.
Принципиальная схема устройства для изготовления гибкого трубопровода представлена на фиг.1. Устройство (фиг.2) имеет в своем составе опору 1, выполненную на рамной конструкции 2, на которой закреплена опорная консоль 3. Опорную пластину 4 (фиг.3) распределительного узла, имеющую возможность разворота, фиксируют, прижимая ее консолью 3 к опоре 1, затягивая гайку 5. На опорной пластине 4 равномерно по окружности закреплены корпуса вращения 6 с осями 7. Они связанны с гибкими элементами 8 через вал 9, позволяющий их осевое смещение. Связь корпусов вращения 6 с приводом, в качестве которого использован мотор-редуктор 10 (фиг.2), выполнена цепной передачей с промежуточными звеньями 11. Свободные концы гибких элементов 8 сцеплены с концами валов 12 оправки, равномерно установленных между основаниями 13. При этом гнезда оснований могут быть выполнены в виде внутренних отверстий сферических самоустанавливающихся подшипников 14. Основания, разделенные распорной втулкой 15, фиксируют затяжкой гайки 16 на стяжке 17, которую выступающим концом вставляют в опорную консоль 3 и фиксируют затяжкой болта 18. В случае использования распределительного узла, совмещенного с оправкой (фиг.4), его опорная пластина закреплена на заднем основании оправки с помощью стоек 19. Устройство также содержит средство подачи ленты, средство подачи армирующего элемента (не показаны) и средство соединения соседних витков ленты. В случае, когда лента имеет полимерное термопластичное покрытие, это средство может представлять собой сопло для подачи горячего воздуха (не показано) с установленным за ним прижимным роликом 20. Ролик 20 совмещен на каретке 21 с фрикционным механизмом, состоящим из роликов 22 на осях 23, прижимаемых к невращающимся шайбам 24 гайками 25 через пружины 26. Каретка установлена на кронштейне 27 с обеспечением возможности корректировки ее положения относительно вала оправки и прижима. Прижим осуществляют с помощью пневматического цилиндра 28. С помощью кронштейнов 29 (фиг.2 и 5) на рамной конструкции закреплен отводящий механизм, состоящий из валов 30 и роликов 31, установленных под углом к оси валов 30. Кронштейны 29 позволяют менять расстояние между группами, образованными валами 30 и роликами 31. Валы 30 связанны с приводом 10 через цепную передачу и промежуточные звенья 11. В качестве гибкого элемента (фиг.6) используют спаренные карданные валы 32 с промежуточным удлинителем 33 или гибкий вал.A schematic diagram of a device for manufacturing a flexible pipeline is presented in figure 1. The device (figure 2) includes a
Сборку и настройку оправки проводят один раз в следующей последовательности. Основания 13 надевают на центральную ось - стяжку 17, разделяя их распорной втулкой 15. Между основаниями устанавливают валы 12, равномерно распределяя их концы в гнездах (фиг.7). Поворотом оснований относительно друг друга устанавливают разворот валов оправки на расчетный угол β между их осями и осью оправки (фиг.8), задающий шаг навивки, соответствующий данному типоразмеру трубопровода. Для настройки оправки может быть использовано специальное приспособление или непосредственно само устройство. Настройку оправки проводят однократно, после чего ее основания фиксируют от поворота, затягивая гайку 16 и устанавливая дополнительную механическую фиксацию оснований в виде штифта, стопорного винта и т.д. (не показано). В дальнейшем эту оправку используют уже в собранном и настроенном состоянии.Assembly and adjustment of the mandrel is carried out once in the following sequence. The
Сборку и настройку устройства на изготовление трубопровода нужного типоразмера выполняют в следующем порядке. Самостоятельный распределительный узел (в случае его использования) с опорной консолью 3 крепят на опору 1. Собранную и настроенную оправку нужного типоразмера устанавливают на опорную консоль 3, так чтобы ось одного из ее валов находилась в плоскости, параллельной плоскости разворота прижимного ролика (фиг.9), и фиксируют это положение, затягивая болт 18. Свободные концы гибких элементов 8 распределительного узла осевым смешением надевают на концы валов 12. Каретку 21 разворачивают и фиксируют так, чтобы ось вращения прижимного ролика 20 была параллельна оси вращения вала оправки, находящегося под ним. Средство подачи ленты ориентируют так, чтобы при подаче ленты ее продольная ось была перпендикулярна валу оправки, к которому она придавливается прижимным роликом 20.The assembly and configuration of the device for the manufacture of the pipeline of the required size is performed in the following order. An independent distribution unit (if used) with the
Заявленный способ реализуют следующим образом. Ленту пропускают через фрикционный механизм (фиг.1) и в натянутом состоянии подают на оправку между валом оправки и прижимным роликом перпендикулярно их осям. Вручную делают виток ленты вокруг оправки. Заводят ее конец под прижимной ролик с перекрытием кромок и прижимают.The claimed method is implemented as follows. The tape is passed through the friction mechanism (Fig. 1) and, in the tensioned state, is fed to the mandrel between the mandrel shaft and the pressure roller perpendicular to their axes. Manually make a loop of tape around the mandrel. Start its end under the pressure roller with overlapping edges and press.
При этом лента может быть целиком изготовлена из полимерного термопластичного материала либо покрыта им на поверхностях, соприкасающихся в зоне перекрытия ее кромок. Включают привод и проводят навивку ленты на оправку, при этом в зону перекрытия соседних витков ленты подают армирующий элемент и через сопло горячий воздух. Полимерный материал разогревается, и в момент прохождения ленты под роликом 19 осуществляется сварка ее соседних витков. Устанавливают температуру горячего воздуха и давление прижимного ролика такими, чтобы получить надежное соединение соседних витков ленты и армирующего элемента при достижении максимальной производительности процесса. Вращением гаек 25 натяжение ленты устанавливают таким, чтобы обеспечить надежное, стабильное движение элемента сформированного трубопровода по оправке. При изготовлении трубопровода с использованием ленты из упругоэластичного термопластичного материала ленту натягивают до образования гофра требуемой величины (фиг.10). Такое натяжение является достаточным для стабильного движения элемента сформированного трубопровода по оправке. А в случае использования ленты на тканевой основе гофр не образуется (фиг.11). Сварка может быть осуществлена при помощи любого другого средства, используемого для сварки полимеров. В случае применения в качестве материала, готового к образованию неразъемного соединения, клея используют прижимной ролик, а соединение витков осуществляют склейкой.In this case, the tape may be entirely made of a polymer thermoplastic material or coated with it on surfaces in contact in the zone of overlapping of its edges. The drive is turned on and the tape is wound onto the mandrel, while a reinforcing element is fed into the overlapping zone of the adjacent turns of the tape and hot air is supplied through the nozzle. The polymer material is heated, and at the time of passage of the tape under the
Навивку проводят непрерывно, а готовый фрагмент формируемого трубопровода подают на отводящий механизм, на котором его дополнительно вращают и перемещают от оправки. При этом рукав движется по отводящему механизму в расправленном виде (не сжатый в осевом направлении), что позволяет легко определить действительную длину рукава трубопровода. Отрезку трубопровода проводят вручную режущим инструментом либо автоматически срабатывающим отрезным механизмом (не показано) при достижении трубопроводом нужной длины. Отрезку проводят во время процесса изготовления либо при его остановке.The winding is carried out continuously, and the finished fragment of the formed pipeline is fed to the outlet mechanism, on which it is additionally rotated and moved from the mandrel. In this case, the sleeve moves along the outlet mechanism in an expanded form (not compressed in the axial direction), which makes it easy to determine the actual length of the pipe sleeve. The pipeline is cut manually with a cutting tool or an automatically triggered cutting mechanism (not shown) when the pipeline reaches the desired length. The cut is carried out during the manufacturing process or when it stops.
Таким образом, заявляемый способ и устройство позволяют повысить надежность процесса изготовления гибких трубопроводов и изготавливать гофрированные гибкие трубопроводы с использованием ленты из упругоэластичного материала без применения дополнительных операций. Конструкция заявляемого устройства позволяет значительно сократить технологическое время перехода к изготовлению трубопровода другого типоразмера. Наличие модифицированной поверхности валов оправки повышает качество готового изделия путем снижения повреждения его оболочки при съеме.Thus, the inventive method and device can improve the reliability of the manufacturing process of flexible pipelines and produce corrugated flexible pipelines using tape from an elastic material without the use of additional operations. The design of the claimed device can significantly reduce the technological time of transition to the manufacture of a pipeline of another standard size. The presence of a modified surface of the mandrel shafts improves the quality of the finished product by reducing damage to its shell during removal.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007125621/06A RU2344330C1 (en) | 2007-06-28 | 2007-06-28 | Method and device for manufacture of flexible pipeline |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007125621/06A RU2344330C1 (en) | 2007-06-28 | 2007-06-28 | Method and device for manufacture of flexible pipeline |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2344330C1 true RU2344330C1 (en) | 2009-01-20 |
Family
ID=40376066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007125621/06A RU2344330C1 (en) | 2007-06-28 | 2007-06-28 | Method and device for manufacture of flexible pipeline |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2344330C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2452887C2 (en) * | 2009-08-21 | 2012-06-10 | Борис Львович Китаин | Method to manufacture flexible pipelines and device for its realisation |
| RU2460645C2 (en) * | 2010-10-04 | 2012-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр Алгоритм" | Method of making elastic tubular articles reinforced by reinforcement spiral |
| RU2744077C1 (en) * | 2020-01-10 | 2021-03-02 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method for manufacturing multiwire elastic shell |
-
2007
- 2007-06-28 RU RU2007125621/06A patent/RU2344330C1/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2452887C2 (en) * | 2009-08-21 | 2012-06-10 | Борис Львович Китаин | Method to manufacture flexible pipelines and device for its realisation |
| RU2460645C2 (en) * | 2010-10-04 | 2012-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр Алгоритм" | Method of making elastic tubular articles reinforced by reinforcement spiral |
| RU2744077C1 (en) * | 2020-01-10 | 2021-03-02 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method for manufacturing multiwire elastic shell |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5118647B2 (en) | Apparatus and method for forming helically wound structures | |
| EP2790903B1 (en) | Apparatus and method for making endless reinforced belts | |
| JP5155756B2 (en) | Apparatus for forming curl of strip-shaped member with reinforcing material, method for producing spiral tube, method for producing the same, and method for rehabilitating existing tube | |
| RU2344330C1 (en) | Method and device for manufacture of flexible pipeline | |
| KR102146671B1 (en) | Lining pipe forming equipment for non-excavated pipeline repair | |
| CA1295538C (en) | Apparatus for producing a wound plastic tube | |
| JP2013256048A (en) | Pipe making device and method of spiral tube | |
| JP2017523067A (en) | Stretching device for apex filler strip and apex handling system including stretching device | |
| RU68621U1 (en) | DEVICE FOR FLEXIBLE PIPELINE | |
| JPH01156041A (en) | Pipe manufacturing machine | |
| KR101552220B1 (en) | Apparatus for manufacturing a roll of folded pe lining tube for a non-digging repairing underground pipe line and a roll of folded pe lining tube manufactured by the apparatus | |
| JP2001503319A (en) | Method and apparatus for manufacturing coating roller | |
| CA2007042A1 (en) | Apparatus for winding pipes | |
| RU2294463C1 (en) | Method and device for manufacturing flexible pipelines | |
| US4063988A (en) | Machine and method for forming continuous tubing | |
| JP5926661B2 (en) | Pipe making equipment | |
| CN108284584B (en) | Polyester insulating tube processing device and processing technology | |
| RU51701U1 (en) | DEVICE FOR MANUFACTURING FLEXIBLE PIPELINES | |
| JPH10508538A (en) | Method and apparatus for manufacturing a spiral product | |
| RU2007654C1 (en) | Hose, method and device for manufacture thereof | |
| RU2452887C2 (en) | Method to manufacture flexible pipelines and device for its realisation | |
| JPH0428219B2 (en) | ||
| RU2430289C2 (en) | Device for fabrication of flexible multi-layer pipe | |
| KR102505047B1 (en) | Reinforced pipe making device and method for manufacturing reinforcing pipe using the same | |
| JP6363614B2 (en) | Manufacturing method and manufacturing apparatus for spiral wound welded pipe |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE4A | Notice of change of address of a patent owner | ||
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20090312 |